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接地共面波导与芯片级联结构设计与优化

河北科技大学学报 2024年第4期45卷 373-380页

作者：孟志永吉星照张秀清倪永婧于国庆张明河北科技大学信息科学与工程学院河北石家庄050018

针对传输线与芯片级联时产生阻抗突变,导致传输效率下降的问题,基于接地共面波导与芯片级联结构,提出了一种适用于X~Ka波段的匹配带线解决方法。通过S参数提取芯片的输入阻抗,并对射频电路中的阻抗不连续点进行分析,设计阻抗匹配电路并... 详细信息

针对传输线与芯片级联时产生阻抗突变,导致传输效率下降的问题,基于接地共面波导与芯片级联结构,提出了一种适用于X~Ka波段的匹配带线解决方法。通过S参数提取芯片的输入阻抗,并对射频电路中的阻抗不连续点进行分析,设计阻抗匹配电路并建立三维仿真模型。通过有限元仿真分析,讨论了匹配电路和键合引线中心间距对射频传输性能的影响,对比分析了不同结构及不同匹配电路的传输性能差异。仿真结果显示:在X~Ka波段范围内,匹配电路可令接地共面波导与芯片级联结构的S11-0.19 dB。优化后的接地共面波导与芯片级联结构可在降低传输损耗的同时显著提高射频信号的隔离度,减少信道串扰,为厘米波频段下射频电路的设计提供理论参考。

关键词：微波技术共面波导阻抗匹配金丝键合射频性能

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改进MUSIC算法的超声波测风方法研究

重庆理工大学学报（自然科学） 2024年第4期38卷 283-289页

作者：唐心亮宋欣朔倪永婧河北科技大学信息科学与工程学院石家庄050018

针对传统超声波测风装置测风精度不高、抗噪声能力弱,提出了一种改进多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法的超声波测风方法。采用一种弧形6阵元超声波传感器阵列的测风结构,推导其阵列流型;在此基础上,添加小波阈... 详细信息

针对传统超声波测风装置测风精度不高、抗噪声能力弱,提出了一种改进多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法的超声波测风方法。采用一种弧形6阵元超声波传感器阵列的测风结构,推导其阵列流型;在此基础上,添加小波阈值降噪算法提高信号信噪比,降低噪声信号协方差矩阵的秩;再使用PHAT加权广义互相关时延估计算法以提高时延估计的准确性,同时根据时延关系对传统MUSIC算法矢量矩阵进行改进;最后通过MUSIC算法实现对风速风向的测量。理论分析与仿真结果表明:改进后的MUSIC算法具有较好的抗噪性能和较高的风参数测量精度,测量风速绝对误差达到0.15 m/s,风向绝对误差达到2°,可以应用于对风参数要求较高的场景。

关键词：阵列信号处理 MUSIC算法小波阈值降噪广义互相关风速风向测量

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CoT-YOLO水下目标检测算法

计算机工程与设计 2024年第7期45卷 2119-2126页

作者：苏佳冯康康梁奔侯卫民河北科技大学信息科学与工程学院河北石家庄050018

水下检测由于背景复杂、光线暗淡、目标遮挡重叠等问题导致检测精度较低,提出一种CoT-YOLO水下目标检测算法提高检测精度。使用YOLOv5s作为基础模型,构建注重上下文信息的卷积神经网络,充分利用特征信息,增强全局特征表达能力,解决模型... 详细信息

水下检测由于背景复杂、光线暗淡、目标遮挡重叠等问题导致检测精度较低,提出一种CoT-YOLO水下目标检测算法提高检测精度。使用YOLOv5s作为基础模型,构建注重上下文信息的卷积神经网络,充分利用特征信息,增强全局特征表达能力,解决模型漏检、误检问题;改用解耦头,加快收敛速度;增添新的检测层并重获先验框,增强模型对小目标的检测能力,提高水下小目标检测效果;采用EIoU损失函数提高目标边界框的定位与回归。实验结果表明,改进后算法精确度达到77.9%,相较于基线提升了3.7%,mAP提升了5.2%,验证了该方法的有效性。

关键词：目标检测 YOLOv5 卷积神经网络特征信息分类回归解耦头 EIoU损失函数

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基于ERes-ECAM的动物声纹识别

无线电通信技术 2024年第4期50卷 789-798页

作者：侯卫民孙艺菲刘峻滔河北科技大学信息科学与工程学院河北石家庄050018

声纹识别技术不仅在人类身份验证领域广泛应用,在动物种类识别方面也取得一定进展。现有模型存在特征表达能力不足的问题,同时,在保证性能的前提下,模型的时间复杂度和推理速度有待优化。提出用于发声动物嵌入学习的改进的残差块连接改... 详细信息

声纹识别技术不仅在人类身份验证领域广泛应用,在动物种类识别方面也取得一定进展。现有模型存在特征表达能力不足的问题,同时,在保证性能的前提下,模型的时间复杂度和推理速度有待优化。提出用于发声动物嵌入学习的改进的残差块连接改进的上下文感知掩蔽(Enhanced Res2block connected Enhanced Context Aware Masking, ERes-ECAM)新型架构,采用了稠密连接的时延神经网络(Densely-connected Time Delay Neural Network, D-TDNN)作为骨干,为了解决模糊不相关噪声问题的同时能够提取更多有效的关键信息,在D-TDNN层中采用多粒度池化方法的改进的上下文感知掩蔽(Enhanced Context Aware Masking, ECAM)模块,前端连接残差模块,通过局部特征融合(Local Feature Fusion, LFF)的方式,将残差块内提取的特征进行融合来提取局部信息,提升了声纹验证系统的准确性和鲁棒性。在Anim-Celeb和Pig-Celeb两个测试集中分别实验,实验结果表明,所提架构的等错误率(Equal Error Rate, EER)分别达到6.88%和7.24%,同时,对动物种类和猪只种类识别准确率达到了93.12%和92.76%。

关键词：深度学习声纹识别上下文感知掩码局部特征融合动物种类识别

金属有机框架衍生氮掺杂碳限域钴原子簇催化硝基化合物转移加氢

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化学学报 2024年第5期82卷 503-510页

作者：周何鑫崔青云胡雪敏杨文秀田肖王硕新疆科技学院化工与纺织工程学院库尔勒710025 河北科技大学纺织服装技术创新中心石家庄050018

本工作以2-甲基咪唑、六水合硝酸锌及乙酰丙酮钴为前驱体,通过溶剂热反应合成出基于金属有机框架材料的Co@ZIF-8,经高温热解还原,成功制备出以Co-Nx为活性位点的氮掺杂碳限域Co催化剂(Co@ZIF-8(C)).采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜... 详细信息

本工作以2-甲基咪唑、六水合硝酸锌及乙酰丙酮钴为前驱体,通过溶剂热反应合成出基于金属有机框架材料的Co@ZIF-8,经高温热解还原,成功制备出以Co-Nx为活性位点的氮掺杂碳限域Co催化剂(Co@ZIF-8(C)).采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射分析、X射线光电子能谱、拉曼光谱、电感耦合等离子发射光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪和氮气吸脱附测试等对催化剂进行了系统表征.分析表明,合成的Co@ZIF-8(C)催化剂中的Co以原子簇的形式均匀分散在氮掺杂碳载体内,氮掺杂为锚定金属Co提供了位点,ZIF-8载体大的比表面积和介孔结构提高了底物与活性位点的接触机率.载体与金属之间的强相互作用和载体的空间限域效应,提高了Co原子簇对催化硝基化合物转移加氢的性能,使其在常温下实现了高转化率、循环稳定及底物通用等性能.

关键词： Co原子簇金属有机框架转移加氢氨硼烷硝基化合物

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纳米催化剂催化臭氧化应用进展

应用化工 2024年第1期53卷 218-221,227页

作者：张妙雨李再兴尹思婕刘文佳剧盼盼孔兴华刘艳芳河北科技大学环境科学与工程学院河北石家庄050018 河北科技大学建筑工程学院河北石家庄050018 河北协同水处理技术有限公司河北石家庄050000

综述了类均相纳米催化剂在催化臭氧化中的应用现状,探讨了催化臭氧化的技术机理。生产中存在诸多类型的催化剂,纳米催化剂因其比表面积大、活性位点多、催化效率高得到了广泛关注和应用。从金属、金属氧化物纳米催化剂、钙钛矿纳米催化... 详细信息

综述了类均相纳米催化剂在催化臭氧化中的应用现状,探讨了催化臭氧化的技术机理。生产中存在诸多类型的催化剂,纳米催化剂因其比表面积大、活性位点多、催化效率高得到了广泛关注和应用。从金属、金属氧化物纳米催化剂、钙钛矿纳米催化剂、碳基纳米催化剂不同材料角度进行归纳,对关于纳米催化剂应用于催化臭氧化中的处理效果予以介绍。指出了纳米催化剂的主要缺点和相应对策,并对未来发展方向进行了展望。以期为纳米催化剂催化臭氧化在实际工程的应用提供参考。

关键词：纳米催化剂催化臭氧化催化剂

NO_(x)环境下浓度比例及丙烯影响甲苯氧化生成SOA的烟雾箱模拟实验

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环境科学学报 2024年第1期44卷 157-166页

作者：葛宇轩耿雅娴郭婧涵王树桥袁京周张丁超韩梦非王小艳王欣河北科技大学环境科学与工程学院石家庄050018 挥发性有机物与恶臭污染防治技术国家地方联合工程研究中心石家庄050018

甲苯和丙烯是重要的大气挥发性有机物(VOCs)物种,与二次有机气溶胶(SOA)生成有密切关系.通过自制烟雾箱实验系统模拟甲苯-二氧化氮(NO_(2))和甲苯-丙烯-NO_(2)复合体系的气相光化学反应,借助扫描电迁移率颗粒物粒径谱仪(SMPS)和傅里叶... 详细信息

甲苯和丙烯是重要的大气挥发性有机物(VOCs)物种,与二次有机气溶胶(SOA)生成有密切关系.通过自制烟雾箱实验系统模拟甲苯-二氧化氮(NO_(2))和甲苯-丙烯-NO_(2)复合体系的气相光化学反应,借助扫描电迁移率颗粒物粒径谱仪(SMPS)和傅里叶红外气体成分分析仪(FT-IR)探究体系内反应物浓度比例和两种VOCs物种形成的复合体系下产生SOA的规律.实验结果显示,在高甲苯区时增加甲苯占比会提高体系内SOA的生成量并加速成核,同时SOA产率峰值下降;在高NO_(2)区时增加NO_(2)占比会略微提升SOA生成量和成核速度,且会降低SOA产率峰值.丙烯的加入会显著促进体系SOA生成量和成核速度,并且丙烯会促进体系内甲苯的降解,其中,甲苯的消耗量相对于不含丙烯的体系从8.89%提升至14.89%;实验结果还显示延后丙烯的添加会进一步促进体系内SOA生成和成核,说明甲苯-NO_(2)体系的光氧化产物中含有促进丙烯发生光化学反应的物质,使得体系内SOA的平均质量浓度和数量提升.

关键词：甲苯丙烯烟雾箱模拟复合VOCs光氧化二次有机气溶胶生成

长期秸秆还田对下茬还田秸秆的降解及土壤微生物群落的影响

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环境科学 2024年

作者：周斯豪王美琦宋瑶牛宏进赵经纬侯瑞楠陈晓波黄亚丽河北科技大学环境科学与工程学院河北科技大学食品与生物学院

探究长期秸秆还田土壤残留效应对秸秆降解及微生物群落的影响. 以连续15 a秸秆还田土壤（SS）和秸秆未还田土壤（NS）为研究对象，通过模拟试验分析两种土壤同时秸秆还田后秸秆的降解情况和土壤微生物种群的变化. 采用沙袋法测定秸秆降... 详细信息

探究长期秸秆还田土壤残留效应对秸秆降解及微生物群落的影响. 以连续15 a秸秆还田土壤（SS）和秸秆未还田土壤（NS）为研究对象，通过模拟试验分析两种土壤同时秸秆还田后秸秆的降解情况和土壤微生物种群的变化. 采用沙袋法测定秸秆降解率，稀释涂布平板法测定土壤可培养微生物数量，高通量测序技术分析土壤微生物群落多样性和结构. 结果表明，与NS相比，SS显著增加15 d和30 d秸秆降解率，增幅为14.16%和26.57%；显著增加0～60 d内土壤可培养真菌的数量，增幅为43.10%～185.92%；显著增加0 d和42 d和56 d时纤维素降解菌数量，增幅为55.12%～92.04%. 秸秆还田7 d时，SS中的细菌ACE指数、真菌ACE指数和Chao1指数低于NS，说明SS土壤中微生物群落丰富度显著降低. 在门水平上，SS中酸杆菌门、浮霉菌门和己科河菌门等细菌门相对丰度显著增加，增幅为25.92%～45.17%；油壶菌门、捕虫霉亚门和球囊菌门等真菌门相对丰度显著增加，增幅为12.09%～176.00%. 在属水平上，SS中Subgroup6纲未定属和罗库菌目未定属等细菌属相对丰度显著增加，增幅为28.91%～31.26%；拟青霉菌属、被孢霉菌属和青霉菌属等真菌属相对丰度显著增加，增幅为2.98%～8.79%. 分子生态网络分析表明，SS细菌网络互作程度更高、网络连接更紧密，真菌网络则呈现更加复杂和稳定的结构. RDA结果显示，土壤微生物群落组成与秸秆降解率呈极显著相关. SS对下茬还田秸秆的降解、土壤可培养微生物数量和种群结构变化在一定时间内表现出明显的残留效应，其微生物菌群更利于下茬还田秸秆的降解.

关键词：秸秆还田残留效应秸秆降解微生物群落网络分析

基于成像和质谱的流式细胞术在医学诊断中的应用进展

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分析试验室 2024年第6期43卷 914-924页

作者：杨瑞张纪媛于玉洁张顺心王合宇刘大喜田亮崔建升河北科技大学环境科学与工程学院石家庄050018 河北省污染防治生物技术实验室石家庄050018

人体内部分细胞的种类变化和生理状态是人体健康的重要指标,对细胞进行生化分析是医学诊断的重要手段。基于成像和质谱的流式细胞术,在细胞分析上具有高通量、特异性强的优点,能够表征人体血液或组织样本中特定的细胞类型和形态特征,从... 详细信息

人体内部分细胞的种类变化和生理状态是人体健康的重要指标,对细胞进行生化分析是医学诊断的重要手段。基于成像和质谱的流式细胞术,在细胞分析上具有高通量、特异性强的优点,能够表征人体血液或组织样本中特定的细胞类型和形态特征,从而实现疾病的诊断。本文综述了成像流式细胞术(IFC)、质谱流式细胞术(CyTOF)和成像质谱细胞术(IMC)在肿瘤学、免疫学、血液学等医学领域中最新的应用进展。

关键词：流式细胞术细胞分析生物标志物检测医学诊断